ASSESSING THE POSSIBILITY OF GENOMIC STUDY OF CREMATED ARCHAEOLOGICAL SAMPLES

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Рұқсат ақылы немесе тек жазылушылар үшін

Аннотация

Archaeogenetic study is dynamically improving the techniques for working with different categories of archaeological materials. Bone remains of humans and animals after the fire and high temperatures impact account for a significant proportion of osteological materials. The problem of whether they can be used in genetic research still has no clear answer. High temperature impact significantly aggravates the state of degraded DNA of the archaeological samples. A review of published studies of DNA of the bone from the fire indicate an extremely low probability of preserving endogenous genetic material. The authors studied materials of cremations form two Early Iron Age sites (Sarmatian burial mound near the village of Totskoye, Orenburg Region, and the ground cemetery of the Ryazan-Oka culture Gorodishche 2 in Ryazan Region). The studied samples make it possible to estimate the preservation of endogenous DNA depending on temperature. The previously published results and the authors' studies provide grounds to formulate basic recommendations for the methodology of assessing the preservation of DNA in bone remains. Publications without information on DNA estimation cannot be considered as a reliable source of valid paleogenetic data.

Авторлар туралы

Aleksandra Malyarchuk

M.V. Lomonosov Moscow State University; N.I. Vavilov Institute of General Genetics RAS

Email: a_malyarchuk98@mail.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia

Irina Kuznetsova

N.I. Vavilov Institute of General Genetics RAS

Email: irakuzn@vigg.ru
Moscow, Russia

Tatiana Andreeva

M.V. Lomonosov Moscow State University; N.I. Vavilov Institute of General Genetics RAS; Sirius University

Email: andreeva@rogacylab.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia; Sochi, Russia

Svetlana Kunizheva

N.I. Vavilov Institute of General Genetics RAS; Sirius University

Email: kunizheva@vigg.ru
Moscow, Russia; Sochi, Russia

Anna Soshkina

N.I. Vavilov Institute of General Genetics RAS

Email: soshkina@vigg.ru
Moscow, Russia

Ekaterina Kleshchenko

Institute of Archaeology RAS

Email: malzeva-ekaterina@mail.ru
Moscow, Russia

Lidia Kuptsova

Orenburg State Pedagogical University

Email: orelin.84@mail.ru
Orenburg, Russia

Natalia Svirkina

Institute of Archaeology RAS

Email: svirkina.natalia@mail.ru
Moscow, Russia

Natalya Birkina

The State Historical Museum

Email: dulebova_natalya@mail.ru
Moscow, Russia

Maria Dobrovolskaya

Institute of Archaeology RAS

Email: mk_pa@mail.ru
Moscow, Russia

Evgeny Rogaev

Sirius University; University of Massachusetts Chan Medical School

Email: evivrecc@gmail.com
Sochi, Russia; Shrewsbury, USA

Әдебиет тізімі

  1. Альборова И.Э., Мустафин Х.Х., Медникова М.Б. и др. Палеогенетический анализ жителей подола Московского Кремля XIV в. (по материалам раскопок в Тайницком саду) // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 4. История. Регионоведение. Международные отношения. 2021. Т. 26, № 5. С. 30–44.
  2. Андреева Т.В., Быданов А.С., Гусев Ф.Е., Рогаев Е.И. Первые результаты и перспективы медико-генетических исследований музейных и археологических образцов // Медицинская генетика. 2023. № 22. С. 3–11.
  3. Андреева Т.В., Добровольская М.В., Седов Вл.В. и др. Люди из каменного саркофага № 11 Юрьева монастыря: генетическая история на основе митохондриальных геномов // Краткие сообщения Института археологии. 2023. Вып. 270. С. 418–437.
  4. Андреева Т.В., Жилин М.Г., Малярчук А.Б. и др. Археогеномика человека из слоя Верхневолжской культуры – наибольшее генетическое сходство с восточно-европейскими охотниками-собирателями и древними представителями мезолита/неолита Европы // Вестник археологии, антропологии и этнографии. 2024. № 1. С. 113–125.
  5. Андреева Т.В., Малярчук А.Б., Григоренко А.П. и др. Археогенетический анализ индивида из захоронения с территории древнего ярославского кремля // Краткие сообщения Института археологии. 2021. Вып. 265. C. 294–308.
  6. Андреева Т.В., Малярчук А.Б., Родинкова В.Е. и др. Индивид волынцевского времени из Куриловки: первые археогенетические данные // Российская археология. 2023. № 3. С. 57–71.
  7. Биркина Н.А., Свиркина Н.Г. Погребальный обряд у рязано-окских финнов по материалам могильника Городище-2 // Краткие сообщения Института археологии. 2023. Вып. 272. С. 175–192.
  8. Володин С.А. Погребения с кремациями скифской эпохи на территории Среднего Подонья // Краткие сообщения Института археологии. 2018. Вып. 250. С. 229–242.
  9. Гречко Д.С. Об особых видах погребений у населения восточноевропейской Лесостепи VII–IV вв. до н.э. // Древности. № 13. Харьков: Харьковский нац. ун-т им. В.Н. Каразина, 2015. С. 181–200.
  10. Добровольская М.В. К методике изучения материалов кремации // Краткие сообщения Института археологии. 2010. Вып. 224. С. 85–97.
  11. Клещенко Е.А., Купцова Л.В., Свиркина Н.Г. и др. Сожженные сарматские погребения IV в. до н.э.: методические аспекты изучения останков (по материалам 1 кургана III курганного могильника у с. Тоцкое Оренбургской области) // Методические аспекты изучения древних и средневековых кремаций. М.: ИА РАН, 2021. C. 47–52.
  12. Клещенко Е.А., Решетова И.К. Палеоантропологические материалы в реконструкциях образа жизни и погребальной обрядности раннесредневекового населения Восточной Европы. М.: ИА РАН, 2019. 224 с.
  13. Рождественских Е.В., Манахов А.Д., Андреева Т.В. и др. Юноша с хорьком из средневекового могильника Минино на Кубенском озере: археогенетическая идентификация // Краткие сообщения Института археологии. 2024. Вып. 274. C. 348–368.
  14. Сдыков М.Н., Лукпанова Я.А. Ранние кочевники Западного Казахстана (на примере комплекса Таксай I). Уральск: Полиграфсервис, 2013. 292 с.
  15. Сыроватко А.С., Андреева Т.В., Кунижева С.С. и др. Индивид из курганного погребения XII в. на Средней Оке – опыт комплексного археолого-генетического исследования // Вестник археологии, антропологии и этнографии. 2024. № 2. C. 119–131.
  16. Andreeva T.V., Manakhov A.D., Gusev F.E. Genomic analysis of a novel Neanderthal from Mezmaiskaya Cave provides insights into the genetic relationships of Middle Palaeolithic populations // Scientific Reports. 2022. Vol. 12. 13016.
  17. Brandhagen M.D., Just R.S., Irwin J.A. Validation of NGS for mitochondrial DNA casework at the FBI Laboratory // Forensic science international. Genetics. 2020. Vol. 44. 102151.
  18. Cipollaro M., Di Bernardo G., Galano G. el al. Ancient DNA in human bone remains from Pompeii archaeological site // Biochemical and biophysical research communications. 1998. Vol. 247. P. 901–904.
  19. Devlin J.B., Herrmann N.P. Bone color as an interpretive tool of the depositional history of archaeological cremains // The Analysis of Burned Human Remains / Еds. C.W. Schmidt, S.A. Symes. London: Academic Press, 2008. P. 109–128.
  20. Di Bernardo G., Del Gaudio S., Galderisi U. Ancient DNA and family relationships in a Pompeian house // Annals of human genetics. 2009. Vol. 73. P. 429–437.
  21. Fredericks J.D., Ringrose T.J., Dicken A. A potential new diagnostic tool to aid DNA analysis from heat compromised bone using colorimetry: A preliminary study // Science & justice: journal of the Forensic Science Society. 2015. Vol. 55. P. 124–130.
  22. Gansauge M.T., Gerber T., Glocke I. Single-Stranded DNA Library Preparation from Highly Degraded DNA Using T4 DNA Ligase // Nucleic Acids Research. 2017. Vol. 45, iss. 10. e79.
  23. Gaudio D., Fernandes D.M., Schmidt R. Genome-Wide DNA from Degraded Petrous Bones and the Assessment of Sex and Probable Geographic Origins of Forensic Cases // Scientific reports. 2019. Vol. 9. 8226.
  24. Grela M., Jakubczak A., Kowalczyk M. Effectiveness of various methods of DNA isolation from bones and teeth of animals exposed to high temperature // Journal of forensic and legal medicine. 2021. Vol. 78. 102131.
  25. Guarino F.M., Buccelli C., Graziano V. et al. Recovery and amplification of ancient DNA from Herculaneum victims killed by the 79 AD Vesuvius hot surges // Turkish Journal of Biology. 2017. Vol. 41, № 4. P. 640–648.
  26. Hansen H.B., Damgaard P.B., Margaryan A. Comparing Ancient DNA Preservation in Petrous Bone and Tooth Cementum // PloS one. 2017. Vol. 12. e0170940.
  27. Harvig L., Frei K.M., Price T.D. Strontium isotope signals in cremated petrous portions as indicator for childhood origin // PloS one. 2014. Vol. 9. e101603.
  28. Imaizumi K., Taniguchi K., Ogawa Y. DNA survival and physical and histological properties of heat-induced alterations in burnt bones // International journal of legal medicine. 2014. Vol. 128. P. 439–446.
  29. Maciejewska A., Wlodarczyk R., Pawlowski R. The influence of high temperature on the possibility of DNA typing in various human tissues // Folia histochemica et cytobiologica. 2015. Vol. 53, iss. 4. P. 322–332.
  30. Mallick S., Micco A., Mah M. et al. The Allen Ancient DNA Resource (AADR): A curated compendium of ancient human genomes [Электронный ресурс] // BioRxiv: the preprint server for biology. 2023. URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.04.06.535797v1.full (дата обращения: 08.05.2025).
  31. Misner L.M., Halvorson A.C., Dreier J.L. The correlation between skeletal weathering and DNA quality and quantity // Journal of forensic sciences. 2009. Vol. 54. P. 822–828.
  32. Mulero J.J., Chang C.W., Lagacé R.E. Development and validation of the AmpFlSTR MiniFiler PCR Amplification Kit: a MiniSTR multiplex for the analysis of degraded and/or PCR inhibited DNA // Journal of forensic sciences. 2008. Vol. 53. P. 838–852.
  33. Mulhern D., Ubelaker D. Differences in Osteon Banding Between Human and Nonhuman Bone // Journal of forensic sciences. 2001. Vol. 46, iss. 2. P. 220–222.
  34. Ottoni C., Koon H.E.C., Collins M.J. Preservation of Ancient DNA in Thermally Damaged Archaeological Bone // Naturwissenschaften. 2009. Vol. 96, № 2. P. 267–278.
  35. Pilli E., Vai S., Moses V.C. Ancient DNA challenges prevailing interpretations of the Pompeii plaster casts // Current biology. 2024. Vol. 34. P. 5307–5318.
  36. Rees K.A., Cox M.J. Comparative analysis of the effects of heat on the PCR-amplification of various sized DNA fragments extracted from Sus Scrofa molars // Journal of forensic sciences. 2010. Vol. 55. P. 410–417.
  37. Rogaev E.I., Grigorenko A.P., Moliaka Y.K. Genomic identification in the historical case of the Nicholas II royal family // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2009. Vol. 106. P. 5258–5263.
  38. Schubert M., Lindgreen S., Orlando L. AdapterRemoval v2: Rapid Adapter Trimming, Identification, and Read Merging // BioMed Central Research Notes. 2016. Vol. 9. 88.
  39. Schwark T., Heinrich A., Preusse-Prange A. Reliable genetic identification of burnt human remains // Forensic science international. Genetics. 2011. Vol. 5. P. 393–399.
  40. Scorrano G., Viva S., Pinotti T. Bioarchaeological and palaeogenomic portrait of two Pompeians that died during the eruption of Vesuvius in 79 AD // Scientific reports. 2022. Vol. 12. 6468.
  41. Smith C.I., Chamberlain A.T., Riley M.S. The thermal history of human fossils and the likelihood of successful DNA amplification // Journal of human evolution. 2003. Vol. 45. P. 203–217.
  42. Thompson T.J. Recent advances in the study of burned bone and their implications for forensic anthropology // Forensic science international. 2004. 146. P. S203–S205.
  43. Tsuchimochi T., Iwasa M., Maeno Y. Chelating resin-based extraction of DNA from dental pulp and sex determination from incinerated teeth with Y-chromosomal alphoid repeat and short tandem repeats // The American journal of forensic medicine and pathology. 2002. Vol. 23. P. 268–271.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025